가. 목적
○ 황사·연무 감시자료를 이용한 자료분석 및 활용기술 개선
○ 황사·연무예측모델 개발 및 개선을 통한 예측성 제고
나. 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 동아시아 황사 종합감시능력 향상
발원지(몽골, 중국)「황사감시기상탑」 운영(’12～)
환경 기상 통합예보실 구축을 위한 감시 및 예보지원(’14)
연구용 광산란 입자계수기 장비 신뢰도 확보와 활용 가이드라인 작성 (’15) 서해상 3차원 황사․연무 입체 특별관측(’15)
한-미 협력 국내 대기질 공동관측 캠페인(KORUS-AQ8)) 참여 및 자료 활용(’16) 국내 고농도 에어로졸 사례에 대한 발생기원 추적 기술 기반연구(’17)
○ 황사·연무통합예측모델 및 예측기술 개발
황사예측모델 일4회 현업화 및 5일예보를 위한 시험운영체계 개발(’13) 웹기반 화산재 확산모델 개발(’13)
황사·연무통합모델의 7일 예보체계 구축 완료 및 준현업운영(’14) 황사·연무통합예측모델 현업화(’15)
지상 PM10 관측자료를 이용한 자료동화기술 현업예측모델에 적용(’16) AQUM 시험운영 기반구축(’16)
위성관측 AOD를 이용한 자료동화 적용기술 개발(’17)
다. 투자현황
(단위: 백만원)
내역사업명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 황사·연무기술 지원 및
활용연구 13,280 1,344 1,436 1,497 3,500 3,500
라. 2018년 추진 연구(용역)과제 목록
8) KORUS-AQ : Korea and USA Air Quality study
(단위: 백만원) 과제번호 연구(용역)과제명 연구
(용역)비 연구기간 수행부서
(과제담당관) 중복성 검토 용역필요성 및 직접수행과의 차별성 9 황사․연무 감시 및 예보기
술 개발 1,497 ‘18.1.～’18.12. 환경기상연구과(차주완) ①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○) -9-1 동아시아 황사 종합감시능력향상 997 ‘18.1.～’18.12. 환경기상연구과(차주완) ①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
(9-1-1) (용역) 황사감시기상탑을 활용
한 발원지특성 연구 (121)‘18.1.～’18.11.
(11개월) 환경기상연구과
(차주완) ①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
황사예보지원을 위한 황사발원지의 기상탑
운영관리 필요 9-2 황사연무통합예측모델 및예측기술개발 500 ‘18.1.～’18.12. 환경기상연구과(이희춘) ①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
(9-2-1) (용역) 황사·연무 정량예측
을 위한 예측모델개선 연구 (250)‘18.1.～’18.11.
(11개월) 환경기상연구과
(이희춘) ①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
황사 및 연무 정량적인 예측성 강화를 위한 기술
개발 필요
바. 연구과제별 추진계획
9 황사․연무 감시 및 예보기술 개발 환경기상연구과
1. 해당년도 추진계획 (1) 목 적
○ 황사·연무 감시자료를 이용한 자료분석 및 활용기술 개선
○ 서해 황사 연무 감시를 위한 항공/해상/지상 통합입체관측 기술 확보
○ 황사 및 연무 영향예보 지원을 위한 앙상블 예측결과 산출
○ 대기-환경 양방향 예측모델을 이용한 에어로졸-기상 상호작용 영향 분석
(2) 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 동아시아 황사 종합감시능력 향상
발원지(몽골, 중국)「황사감시기상탑」 운영(’12～)
환경 기상 통합예보실 구축을 위한 감시 및 예보지원(’14)
연구용 광산란 입자계수기 장비 신뢰도 확보와 활용 가이드라인 작성 (’15) 서해상 3차원 황사․연무 입체 특별관측(’15)
한-미 협력 국내 대기질 공동관측 캠페인(KORUS-AQ9)) 참여 및 자료 활용(’16) 국내(안면도 등) 고농도 에어로졸 사례에 대한 발생기원 추적 기술 기반연구(‘17)
○ 황사·연무통합예측모델 및 예측기술 개발
황사예측모델 일4회 현업화 및 5일예보를 위한 시험운영체계 개발(’13) 웹기반 화산재 확산모델 개발(’13)
황사·연무통합모델의 7일 예보체계 구축 완료 및 준현업운영(’14) 황사·연무통합예측모델 현업화(’15)
지상 PM10 관측자료를 이용한 자료동화기술 현업예측모델에 적용(’16) AQUM 시험운영 기반구축(’16)
원격 관측자료(위성 AOD)를 이용한 자료동화기술 개발(’17)
(3) 2018년 추진할 연구내용
○ 서해상에서의 환경기상 상공/해상/지상 통합관측 수행
○ 통계기법을 이용한 고농도 에어로졸의 발생원인 추적
○ 장거리 이동 패턴에 따른 에어로졸의 물리·화학·광학 특성 규명
○ 원격관측자료(위성관측 AOD) 자료동화 기법이 적용된 현업예측모델 운영
○ 에어로졸 변화에 따른 기상예측변수의 예측정확도 평가 기반 구축
9) KORUS-AQ : Korea and USA Air Quality study
<연구비산정 기준>
동북아 황사·연무 종합감시능력 향상 (997 백만원) (인건비) 35.3백만원 × 9인 = 318백만원
(시험연구비) 478백만원, (연구용역비) 121백만원, (자산취득비) 80백만원 황사·연무 통합예측모델 및 예측기술개발 (500 백만원)
(인건비) 35.3백만원 × 3인 = 106백만원
(시험연구비) 144백만원, (연구용역비) 250백만원
(4) 2018년 예상성과 및 활용방안
○ 학연 공동 선박관측 등을 통해 중국에서 발원한 황사가 해상을 거치면서 황사입 자의 변질 특성 규명가능
○ 서해상 관측을 통해 황사의 변질 특성을 통한 황사의 중 단기 예보 향상에 기여
○ 원격관측자료를 이용한 현업 황사·연무통합예측모델 운영
○ UM기반의 황사예측결과 산출을 통한 역학기반의 황사계절전망 예측결과 산출 기반 확보
(5) 월별 연구추진일정
(단위: 백만원)
예산액
추진상황 및 향후계획(월별로 작성)
연구기간 비고 연구과제
수행 1차 중간점검 2차 중간점검 최종성과
점검 보고서작성 차년도
기본계획수립
1,497 1월 6월 10월 11월 12월 12월 1월～12월
(6) 기타
○ 해당사항 없음
2. 연차별 투자실적 및 계획 (1) 총 연구과제 기간: 계속과제
(2) 총 연구과제비: 해당사항 없음(계속 과제) (3) 연도별 투자실적 및 계획
(단위: 백만원)
연구과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 황사·연무 감시 및 예보기술
개발 13,280 1,344 1,436 1,497 3,500 3,500
9-1 황사․연무 감시 및 예보기술 개발
동아시아 황사 종합감시능력 향상 환경기상연구과
1. 해당년도 추진계획 (1) 목 적
○ 동북아 황사·연무 감시 및 예보기술 향상을 위한 관측 인프라 강화
○ 황사·연무 감시자료를 이용한 자료분석 및 활용기술 개선
○ 환경기상 감시자료(에어로졸, 반응가스 등)의 물리 화학 광학 특성 및 품질관리기술 개선
(2) 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 동북아 황사·연무 종합감시 능력 향상
발원지(몽골, 중국)「황사감시기상탑」 운영(’12～)
기상청 황사예보지원을 위한 황사 종합 감시 및 분석서 현업제공(’12～) 황사·연무 분석 및 기술개발(물리·화학·광학 특성 분석)(’12～)
한․미 공동 전지구 에어로졸 관측망 활용 기술 개발(’09～’13,‘15~) 환경 기상 통합예보실 구축을 위한 감시 및 예보지원(’14)
연구용 광산란 입자계수기 장비 신뢰도 확보와 활용 가이드라인 작성 (’15) 서해상 3차원 황사․연무 입체 특별관측(’15)
한-미 협력 국내 대기질 공동관측 캠페인(KORUS-AQ10)) 참여 및 자료 활용(’16) 에어로졸 및 강수 물리․화학 종합분석기반 구축을 위한 환경기상분석센터 기반
구축 및 운영(’16~)
2015년도「황사·연무 보고서」작성 및 배포(‘16)
황사·연무 감시능력강화를 위한 연구용 광산란 입자계수기 장비 현업화 (‘17~) 대도시지역에서의 황사, 연무 등 에어로졸의 시정기여도 산출 (‘17)
서해상 황사·연무의 물리·화학 및 장거리 이동시 변화 특성관측을 위한 학연 공동 선박관측 수행(‘17)
국내(안면도 등) 고농도 에어로졸 사례에 대한 발생기원 추적 기술 기반연구(‘17) 2016년도「황사·연무 보고서」작성 및 배포(‘17)
(3) 2018년 추진할 연구내용
○ 동북아 황사감시 및 예보기술 개발
기상청 황사예보지원을 위한 황사 종합 감시 및 분석서 현업제공 2017년「황사·연무 보고서」작성 및 배포
황사 발원지(몽골)의 황사기상탑 운영/유지관리 및 위성통신을 이용한 몽골 황사관측 자료 2개소 실시간 전송 체계 구축
10) KORUS-AQ : Korea and USA Air Quality study
○ 환경기상 감시자료 물리·화학·광학특성 분석기술 개발 서해상에서의 환경기상 상공/해상/지상 통합관측 수행 통계기법을 이용한 고농도 에어로졸의 발생원인 추적
장거리 이동 패턴에 따른 에어로졸의 물리·화학·광학 특성 규명
○ 환경기상 감시자료 품질관리 기술개발
황사·연무 및 기후변화감시 등 환경기상관측자료 DB화 체계 개선 에어로졸, 반응가스, 온실가스 등 환경기상 관측자료 품질관리기술 개선
<연구비산정 기준>
동북아 황사·연무 종합감시능력 향상 (997 백만원) (인건비) 35.3백만원 × 9인 = 318백만원
(시험연구비) 478백만원, (연구용역비) 121백만원, (자산취득비) 80백만원
(4) 2018년 예상성과 및 활용방안
○ 황사 연무 감시 및 분석서 등 황사예보 현업지원을 위한 대국민 서비스 향상에 기여 황사 연무 보고서 등을 통해 관련분석 자료 등을 매년 주기적으로 공개함
○ 황사 발원지역 모니터링 강화를 위해 국내에서 처음으로 몽골 2개소지역의 실시간 황사정보의 실시간 전송
1시간 이내로 몽골 황사 발원지역의 PM10 농도를 확보함으로서 황사예보 현업지원 강화
○ 학연 공동 상공/해상/지상 관측을 통한 관측공백지역인 서해상의 황사 연무 특성 파악 중국에서 발원한 황사가 해상을 거치면서 황사입자의 변질 특성 규명가능
이를 통한 서해상 장거리 이동물질의 특성을 파악 할 수 있을 뿐 만 아니라 황사의 변질 특성을 통한 황사의 중 단기 예보 향상에 기여
(5) 월별 연구추진일정
(단위: 백만원)
예산액
추진상황 및 향후계획(월별로 작성)
연구기간 비고 연구과제
수행 1차 중간점검 2차 중간점검 최종성과
점검 보고서작성 차년도
기본계획수립
997 1월 6월 10월 11월 12월 12월 1월～12월
(6) 기타
○ 해당사항 없음
2. 연차별 투자실적 및 계획 (1) 총 연구과제 기간: 계속과제
(2) 총 연구과제비: 해당사항 없음(계속 과제) (3) 연도별 투자실적 및 계획
(단위: 백만원)
연구과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 동북아 황사·연무 종합감시
능력 향상 6,527 894 1,036 997 1,800 1,800
9-1-1 황사·연무 감시 및 예보기술 개발
- (용역) 황사감시기상탑을 활용한 발원지 특성 연구 환경기상연구과 1. 해당년도 추진계획
(1) 목적
○ 황사발원지인 몽골에 설치된 황사감시기상탑11)의 효율적 운영으로 황사 감시 능력 강화 ○ 황사감시기상탑 관측 자료 분석을 통한 황사 발원 특성 분석 및 예측 능력 향상 (2) 연구내용
○ 필요시 구체적으로 설명하는 자료 첨부
○ 몽골(에르덴, 놈곤)에 설치한 황사감시기상탑의 안정적 운영
황사감시기상탑 측정 장비 및 센서 정기/수시 현장점검 및 검․교정 실시 ․ 측정 장비 및 센서, 통신상태 점검
․ 부유분진측정기 필터 교체 및 장비 검․교정 ․ 에르덴, 놈곤 각각 연 2회 현장점검
․ 놈곤 온습도계(2, 4, 8, 16 m) 교체 설치 ․ 에르덴 위성통신시스템 설치 및 안정적 운영 ․ 베타게이지 필터 교체 및 장비 검․교정
○ 황사감시기상탑 관측 자료를 활용한 황사발원지 특성 분석
황사 발원 시 기상 특성(난류, 바람의 연직 구조, 온도의 연직 구조 등) 분석
․ 대기 안정도 분석(Monin-Obukhov length scale, ; Flux Richardson number, Rf) ․ 사막지역에서는 지표면 가열에 의한 열적 난류에 의한 황사 발생이 가능하므로 이를 연구하기
위해 무차원 바람의 연직 구조 함수 (φm)와 무차원 온도의 연직 구조 함수 (φh)를 규명 (3) 연구결과 활용방안(성과 공개여부 포함)
○ 안정적인 황사기상탑 운영에 따른 몽골 황사발원지 특성 관측자료 산출
몽골 황사 발원지 중 현재 국내에 전송되는 유일한 자료로 우리나라에 영향을 주 는 황사의 특성연구의 기본자료 제공
○ 위성통신을 이용한 몽골 황사 발원지 정보를 실시간으로 제공함으로써 황사예보 현업 지원 강화
2017년 놈곤 지역의 황사관측 자료인 PM10농도를 실시간으로 전송하는 기술을 확 보하고, 2018년도에는 에르덴 지역을 추가함.
○ 성과 공개 가능
11) 황사감시기상탑은 황사발원지의 기상 조건 및 황사 발생 조건을 파악하기 위해 설치된 20 m 높이의 관측탑으 로, 기온/상대습도(2, 4, 8, 16m), 풍속(2, 4, 16, 20m), 지중온도(5, 20, 50 cm), 토양수분(5, 20, 50 cm), 토양열속 (25cm), 2m 높이에 태양복사(하향/상향), 순복사, 기압, 강수량(지표), 초음파풍속계(8 m), PM10 농도(3m) 등을 측 정하고 있으며, 황사발원지의 물리적 특성 연구, 황사예측모델의 개선에 꾸준히 활용되고 있다.